RU2033738C1 - Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов - Google Patents
Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033738C1 RU2033738C1 SU5028515A RU2033738C1 RU 2033738 C1 RU2033738 C1 RU 2033738C1 SU 5028515 A SU5028515 A SU 5028515A RU 2033738 C1 RU2033738 C1 RU 2033738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- product
- unit
- heaters
- reflector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности и общественному питанию. Сущность изобретения: рациональное расположение блока ИК-нагревателей внутри обжарочного барабана с перемешивающими лопастями снижает удельный расход теплоты и интенсифицируют процесс термической обработки зернистых пищевых продуктов. Наличие узла увлажнения среды внутри барабана расширяет функциональные возможности устройства. Устройство представляет собой заключенный в теплоизолированный кожух вращающийся перфорированный барабан. Внутри барабана на горизонтальной оси, выполненной в виде трубы, расположен блок ИК-нагревателей с отражателем. Блок имеет возможность фиксированного поворота в вертикальной плоскости. Угол между центровой линией блока и вертикальной осью барабана зависит от количества граней и составляет 45-60°. 1 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки пищевых продуктов и может быть использовано на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания для обжаривания зерен кофе, какао-бобов, орехов, а также обжаривания продуктов, заменяющих кофе (ячмень, овес, рожь, соя, желуди, каштаны, фруктовые косточки).
Известны обжарочные аппараты, используемые в пищевой промышленности. В качестве аналогов изобретения проанализируем аппараты импортного производства систем Линдгренц, Пробат, Рапидо, ТНА, работающих на газовом топливе. Данные аппараты состоят из вращающихся обжарочного и охлаждающего барабанов, заключенных в кожух, топки, камнеотборника, загрузочной воронки, отсасывающего и нагнетательного вентиляторов. Очищенные сырые зерна загружаются в обжарочный барабан. Температура смеси топочных газов и воздуха при выходе из топки в пространство между обжарочным барабаном и наружным кожухом составляет 700-800оС. В конце обжарки продукт увлажняют. Газы в это время проходят в газоход, минуя барабан. Продолжительность (в минутах) обжарки: в аппаратах Линдгренц 45-50, Пробат 15-25, Рапидо 10-12, ТНА 12.
Эти аппараты имеют ряд недостатков, а именно:
непосредственное соприкосновение продуктов сгорания с пищевым продуктом, что несомненно оказывает негативное воздействие на качество продукта;
аппараты имеют очень большую производительность, тогда как специфика продукта, например жареного натурального кофе в зернах, требует реализации его в розничной торговой сети в течение 10 дн после обжаривания; в силу ряда причин это практически неосуществимо, а при более длительном хранении вкус и аромат жареного натурального кофе в зернах резко ухудшается;
продукт в аппарате имеет контакт с нагретыми стенками обжарочного барабана, что не исключает возможности неравномерного обжаривания и пригорания продукта;
высокая температура и кратковременность ее воздействия на продукт приводят к неравномерности обжарки (наружные слои оказываются пережаренными, в то время как внутренняя их часть обрабатывается недостаточно из-за жира, выступающего на поверхности зерен);
аппараты на газовом топливе требуют соблюдения особых условий эксплуатации;
имеют место непроизводительные расходы газового топлива (при выгрузке и загрузке продукта газовые горелки не отключаются) и значительные тепловые потери (дымовые газы покидают аппарат с высокой температурой).
непосредственное соприкосновение продуктов сгорания с пищевым продуктом, что несомненно оказывает негативное воздействие на качество продукта;
аппараты имеют очень большую производительность, тогда как специфика продукта, например жареного натурального кофе в зернах, требует реализации его в розничной торговой сети в течение 10 дн после обжаривания; в силу ряда причин это практически неосуществимо, а при более длительном хранении вкус и аромат жареного натурального кофе в зернах резко ухудшается;
продукт в аппарате имеет контакт с нагретыми стенками обжарочного барабана, что не исключает возможности неравномерного обжаривания и пригорания продукта;
высокая температура и кратковременность ее воздействия на продукт приводят к неравномерности обжарки (наружные слои оказываются пережаренными, в то время как внутренняя их часть обрабатывается недостаточно из-за жира, выступающего на поверхности зерен);
аппараты на газовом топливе требуют соблюдения особых условий эксплуатации;
имеют место непроизводительные расходы газового топлива (при выгрузке и загрузке продукта газовые горелки не отключаются) и значительные тепловые потери (дымовые газы покидают аппарат с высокой температурой).
В общественном питании для обжаривания зернистых продуктов в основном приспосабливают жарочные шкафы, грили и сковороды. Данные аппараты не могут обеспечивать необходимые качественные показатели продукта после обжаривания из-за ряда недостатков:
применение ручного труда, необходимого для постоянного перемешивания зерен, их загрузки, выгрузки, требует постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала;
из-за низких значений температуры жарочной поверхности и коэффициента теплопередачи от поверхности к продукту не соблюдаются технологические режимы обжарки, что в свою очередь не позволяет осуществлять все физико-химические превращения и приводит к снижению качественных показателей обжаренного продукта;
большая длительность процесса;
неравномерное обжаривание зерен;
значительные потери теплоты аппаратами в окружающую среду, так как постоянное перемешивание продукта предопределяет открытые крышки или дверцы указанных аппаратов.
применение ручного труда, необходимого для постоянного перемешивания зерен, их загрузки, выгрузки, требует постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала;
из-за низких значений температуры жарочной поверхности и коэффициента теплопередачи от поверхности к продукту не соблюдаются технологические режимы обжарки, что в свою очередь не позволяет осуществлять все физико-химические превращения и приводит к снижению качественных показателей обжаренного продукта;
большая длительность процесса;
неравномерное обжаривание зерен;
значительные потери теплоты аппаратами в окружающую среду, так как постоянное перемешивание продукта предопределяет открытые крышки или дверцы указанных аппаратов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является аппарат для обжарки кофейных зерен конструкции Л.З.Товта, представляющий собой вращающийся на валу в опорах перфорированный барабан, в котором осуществляется обжарка продукта. Барабан заключен в теплоизолированный кожух. Нагрев осуществляется тэнами, расположенными между кожухом и барабаном.
Недостатки прототипа:
значительные потери теплоты вследствие того, что нагрев обжарочного барабана осуществляется снаружи, тогда как продукт находится внутри барабана;
передача теплоты от теплоносителя к продукту осуществляется конвективным способом; для обжаривания зернистых материалов более перспективен ИК-нагрев (сокращается время обжарки и повышается качество продукта);
отсутствие узла для осуществления процесса увлажнения обжаренного продукта, который предусмотрен технологической схемой производства кофепродуктов.
значительные потери теплоты вследствие того, что нагрев обжарочного барабана осуществляется снаружи, тогда как продукт находится внутри барабана;
передача теплоты от теплоносителя к продукту осуществляется конвективным способом; для обжаривания зернистых материалов более перспективен ИК-нагрев (сокращается время обжарки и повышается качество продукта);
отсутствие узла для осуществления процесса увлажнения обжаренного продукта, который предусмотрен технологической схемой производства кофепродуктов.
Анализ аппаратов-аналогов и аппарата, принятого в качестве прототипа, показывает, что все они имеют ряд существенных недостатков.
Целью изобретения является снижение устройством удельного расхода теплоты и интенсификация процесса термической обработки зернистых пищевых продуктов за счет рационального расположения блока ИК-нагревателей с отражателем внутри обжарочного барабана с перемешивающими лопастями, а также расширение функциональных возможностей устройства за счет наличия узла увлажнения среды внутри барабана.
Для этого в качестве нагревательного элемента устройства принят блок ИК-нагревателей с отражателем, которые располагаются в центре вращающегося многогранного перфорированного барабана. Инфракрасные лучи способны проникать внутрь зернистых материалов сразу на некоторую глубину, что способствует повышению качества обжаривания. Отражатель блока ИК-нагревателей концентрирует весь поток энергии на обжариваемый продукт, а не на стенки барабана; это исключает неравномерность обжаривания, пригорания продукта и значительные тепловые потери, имеющие место в аппаратах-аналогах и прототипе.
Обжарочный барабан устройства на внутренней поверхности имеет направляющие перегородки, обеспечивающие послойное и направленное перемешивание обжариваемого продукта. Универсальность устройства заключается в возможном его использовании для тепловой обработки (обжарки, сушки и т.п.) любого вида зернистых продуктов по заранее заданному технологическому режиму. Поэтому в устройстве предусмотрено регулирование теплового режима и наличие душирующего устройства для увлажнения некоторых продуктов перед окончанием процесса обжаривания.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.
Устройство состоит из теплоизолированного корпуса 1 с вращающимся внутри обжарочным многогранным перфорированным барабаном 2. К торцовым стенкам барабана прикреплены полые цапфы 3, опирающиеся на подшипники 4. Корпус 1 устройства и подшипники 4 крепятся на опорной раме 5. На внутренней поверхности барабана имеются специальные лопасти 6, обеспечивающие перемешивание продукта.
Лопасти устроены так, что при вращении барабана с целью интенсификации перемешивания они на четных гранях перемещают продукт к центру барабана, на нечетных от центра к торцовым стенкам.
Одна грань барабана (крышка) 7 выполнена съемной, она фиксируется на барабане зажимом 8.
Привод барабана осуществляется от мотор-редуктора 9 через цепную передачу 10, закрытую ограждением 11.
Корпус устройства имеет в верхней части откидной загрузочный люк 12, а в нижней части шиберное разгрузочное устройство 13.
В верхней части корпуса расположен вентиляционный патрубок 14. В торцовых стенках корпуса находятся датчик контроля температуры 15 и узел взятия проб продукта (гильза) 16.
По оси барабана 2 проходит труба 17, в нижней части которой находятся форсунки 18 для подачи воды в барабан. На трубе 17 сегментами 19 закреплен блок ИК-нагревателей 20 с отражателем 21. Труба 17 с блоком ИК-нагревателей имеет возможность вращения вокруг своей оси; ее положение относительно корпуса фиксируется сектором 22.
В устройстве предусмотрена автоматика регулирования теплового режима. Шкаф с пускорегулирующей аппаратурой и контрольно-измерительными приборами устанавливается рядом с устройством.
При обжаривании зерен кофе устройство работает следующим образом.
Открывают загрузочный люк 12, освобождают зажим 8 и снимают крышку 7 обжарочного барабана 2. Во внутреннюю полость барабана засыпают очищенные зерна кофе. В обратном порядке закрепляют зажимом 8 съемную крышку 7 и закрывают загрузочный люк 12.
На электроконтактном термометре, находящемся на пульте управления, задается максимальная и минимальная температуры в обжарочном устройстве, соответствующие заданному температурному режиму. Включают на максимальную мощность нагрев продукта, засыпанного в барабан, с помощью блока ИК-нагревателей 20 с отражателем 21.
Одновременно с включением нагрева включают привод. Барабан 2 вращается, продукт при этом интенсивно перемешивается и обжаривается. Температура в обжарочном устройстве поддерживается в заданных пределах автоматикой регулирования.
Обжаривание зерен кофе продолжается 25-30 мин при 300-380оС. Периодически берется проба из гильзы 16. За несколько минут до окончания процесса обжаривания отключают нагреватели, а в барабан через полую трубу 17 подают определенное количество воды для увлажнения зерен. При этом зерна кофе перемешиваются в среде выделяющихся газов и водяного пара, выход которых на это время закрывается (прикрывается вентиляционный патрубок 14). Такая обработка предусмотрена технологическим режимом, предполагающим снижение потерь ароматических веществ и получение определенной влажности продукта.
Выгрузка продукта производится следующим образом. Открывают загрузочный люк 12. При совмещении съемной крышки 7 с загрузочным люком выключают привод, освобождают зажим 8 и снимают крышку.
При включении привода через люк, закрываемый шибером 13, зерна кофе высыпаются из обжарочного барабана в устройство для их охлаждения.
Управление процессами обжаривания и увлажнения зерен осуществляется с пульта в соответствии с технологическим режимом.
В зависимости от вида обрабатываемого продукта и его количества в барабане производится поворот на определенный угол от вертикальной оси блока ИК-нагревателей с отражением и его фиксирование в этом положении сектором 22.
Работа аппарата проверена на опытном образце. Установлено, что максимальное поглощение ИК-излучения слоем перемешиваемого материала соответствует такому положению блока ИК-нагревателей, когда угол между центровой линией блока и вертикальной осью барабана зависит от количества граней и составляет 45-60о. Испытания подтвердили работоспособность и более высокие технико-экономические показатели работы по сравнению с прототипом и аппаратами систем Линдгренц, Пробат, ТНА, наиболее широко используемыми на предприятиях пищевой промышленности.
Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице на примере обжаривания зерен кофе.
Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что удельный расход теплоты на 1 кг обжариваемого продукта снижается в 3,1 раза для аппаратов системы ТНА, в 4,4 раза для аппаратов системы Пробат, в 5 раз для аппарата-прототипа, в 17 раз для аппаратов системы Линдгренц.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащее теплоизолированный корпус, вращающийся многогранный перфорированный барабан, привод, нагреватели и автоматику регулирования теплового режима, отличающееся тем, что, с целью снижения удельного расхода теплоты и интенсификации процесса, оно снабжено блоком ИК-нагревателей с отражателем, закрепленным внутри барабана на горизонтальной оси, выполненной в виде трубы с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости, при этом угол между осью симметрии блока ИК-нагревателей с отражателем и вертикальной осью барабана с учетом количества граней составляет 45 -60, а на внутренней поверхности барабан имеет V-образные лопасти, перемещающие продукт на четных гранях к центру барабана, на нечетных от центра к торцевым стенкам.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, труба крепления ИК-нагревателей с отражателем снабжена патрубком подвода жидкости и форсунками для увлажнения среды внутри барабана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5028515 RU2033738C1 (ru) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5028515 RU2033738C1 (ru) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2033738C1 true RU2033738C1 (ru) | 1995-04-30 |
Family
ID=21597475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5028515 RU2033738C1 (ru) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2033738C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207590U1 (ru) * | 2021-08-27 | 2021-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "МАДЖАРО" | Устройство для автоматической обжарки кофейных зерен |
-
1991
- 1991-12-28 RU SU5028515 patent/RU2033738C1/ru active
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
1. Филоненко Г.К., Гришин М.А. и др. Сушка пищевых растительных материалов. - М.: Пищевая промышленность, 1971, с.439. * |
2. Воскобойников В.А., Кравченко В.М. и др. Оборудование пищеконцентратного производства. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1989, с.303. * |
3. Лурье И.С. Технология и технологический контроль кондитерского производства. - 1981, с.328. * |
4. Герасимова И.В. Технология карамели. - М.: Агропромиздат. 1988, с.135. * |
5. Пучеров Н.Н. Все о кофе. Киев: Наукова думка, 1987, с.104. * |
6. Драгилев А.И. Оборудование производства карамели. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.488. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207590U1 (ru) * | 2021-08-27 | 2021-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "МАДЖАРО" | Устройство для автоматической обжарки кофейных зерен |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4425720A (en) | Coffee roaster | |
US5632098A (en) | Bean roasting system | |
US10448663B2 (en) | Coffee roaster | |
US8759727B2 (en) | Microwave oven for roasting low moisture foods | |
US2790380A (en) | Barbecue oven | |
CA2172586C (en) | Roasting oven | |
US3269299A (en) | Apparatus for grilling of chickens | |
JPH01215271A (ja) | コーヒー豆焙煎装置 | |
US5373778A (en) | Roasting oven | |
KR100907684B1 (ko) | 열풍식 커피 로스터 | |
KR102077945B1 (ko) | 고기구이 장치 | |
KR100583386B1 (ko) | 원두커피 배전방법 및 원두커피 배전기 | |
WO1995020902A9 (en) | Roasting oven | |
US2839409A (en) | Apparatus and process for preparing meat | |
KR101718663B1 (ko) | 볶음장치를 구비한 열풍식 고추 건조장치 | |
BE1000237A6 (fr) | Machine pour la torrefaction et/ou le sechage de produits alimentaires en grains, tels que cafe, riz, noisettes et similaires. | |
US2639133A (en) | Coffee roaster | |
US11306921B2 (en) | Portable thermal convection rotisserie and barbeque apparatus for use in a variety of settings | |
US6167797B1 (en) | Portable commercial barbecue cooker | |
KR102243034B1 (ko) | 커피 원두 로스팅 장치 | |
KR20180129592A (ko) | 꼬치구이기 | |
EP3957189A1 (en) | Roaster/roasting device and roasting method | |
RU2033738C1 (ru) | Устройство для термической обработки зернистых пищевых продуктов | |
KR102212383B1 (ko) | 커피 원두 로스팅 장치 | |
JPH0687738B2 (ja) | 茶生葉の萎凋発酵方法とその装置 |